DE4134463C2 - Anwendung eines Verfahrens zur elektochemischen Behandlung von Oberflächen - Google Patents

Anwendung eines Verfahrens zur elektochemischen Behandlung von Oberflächen

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Graphit-Preßmassen nach der Gattung des Hauptanspruchs. Unter Preßmassen werden in der nachfolgenden Beschreibung füllstoffhaltige Massen verstanden, die sich durch Pressen, Spritzpressen und Strang­ pressen spanlos zu Bauteilen verarbeiten lassen. Typische Graphit-Preßteile sind beispielsweise Kohlekommutatoren. Zur Be­ festigung der Kommutatorlamellen am Rotor eines Elektromotors wird der Kohlekommutator beispielsweise mit einem metallischen Träger verlötet. Dazu werden die Kohlekommutatoren häufig mit einer löt­ fähigen haftfesten Metallschicht versehen mittels der der Kohle­ kommutator auf den Träger gelötet wird. Zur Verbesserung der Haft­ festigkeit der lötbaren Metallschicht ist eine Vorbehandlung der Oberfläche des Preßteils erforderlich. Die bisher bekannten Ver­ fahren zur Vorbehandlung von Kohlekommutatoren sind mechanische Aufrauhverfahren, beispielsweise Sandstrahlverfahren.
Aus US-PS 48 44 781 ist bekannt, Kohlestoff-Fasern elektrochemisch zu behandeln. Diese Behandlung führt zu einer Oxidation der Kohle­ stoff-Faser, wodurch die Bindung zwischen der Faser und der Kunst­ harzmatrix verbessert wird. Diese Bindungsfähigkeit basiert auf chemischen Prozessen, auf die nicht näher eingegangen wird.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Anwendung des Verfahrens mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß sich in der Oberfläche der Graphit-Preßmassen kavernöse Vertiefungen ausbilden, die zu einer deutlich verbesserten Haftung der Metallschicht führen. Gleichzeitig bringt das elektrochemische Aufrauhverfahren Zeitersparnis und ist darüber hinaus integrierbar in einen chemischen oder galvanischen Verfahrensablauf mit dem in der Regel die Metallschicht auf die Graphit-Preßteile aufgebracht wird.
Die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen stellen vorteilhafte Ausführungen der im Hauptanspruch angegebenen Anwendung dar. Besonders eignet sich das Verfahren zum Aufrauhen der Oberfläche von Kohlekommutatoren. Die Haftung der auf der Graphit-Preßmasse aufzubringenden Metallschicht kann außerdem weiter verbessert werden, wenn den Graphit-Preßmassen Metallzusätze zugegeben werden.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels zum Aufrauhen eines Kohlekommutators beschrieben. Kohlekommutatoren dienen dabei als Lauffläche für Bürsten bei Elektromotoren. Die Kohlekommutatoren werden dabei in der Regel mit einem Kupferkörper verbunden, welcher als kompakter Träger für den Kohlekommutator dient. Dazu wird die mit dem Kupferkörper zu verbindende Oberfläche des Kohlekommutators mit einer lötfähig haftfesten Metallschicht überzogen. Diese Metallschicht muß am Kohlekommutator eine feste Verbindung aufweisen. Die Metallschicht wird sodann mit einem Lot versehen und der Kohlekommutator in einer Löt­ vorrichtung mit dem Kupferkörper verlötet.
Der Kohlekommutator des vorliegenden Ausführungsbeispiels wird durch Verpressen eines Gemisches aus Graphit und einem Bindemittel hergestellt. Als Bindemittel kommt Polyphenylen-Sulfid zum Einsatz, welches unter dem Handelsnamen Ryton bekannt ist.
Zur Haftverbesserung der Metallschicht am Kohlekommutator ist es notwendig, die mit der Metallschicht zu versehende Oberfläche des Kohlekommutators aufzurauhen. Zum Aufrauhen wird der Kohlekommutator in einer alkalischen Lösung, die 1 Mol/l NaOH enthält, elektro­ chemisch behandelt. Dabei wird der Kohlekommutator als Anode ge­ schaltet und einem Gleichstrom mit einer Stromdichte von 14 A/dm2 ausgesetzt. Die Arbeitstemperatur des Elektrolysebades beträgt 25°C. Die Behandlungszeit beträgt 2,5 Minuten.
Durch die elektrochemische Behandlung des Graphit-Preßteils wird der Kohlenstoff und/oder andere Bestandteile des Bindemittels, wie bei­ spielsweise der im Polyphenylen-Sulfid enthaltene Schwefel, aufoxi­ diert. Dies führt zu einem Abtragen der Oxidationsprodukte von der Oberfläche des Graphit-Preßteils, so daß sich kavernöse Vertiefungen an der Oberfläche ausbilden. Es ist andererseits aber auch denkbar, daß der Abtrag der Oxidationsprodukte zu einem Herauslösen von nicht anodisierbaren Partikeln führt und diese Stellen die kavernösen Vertiefungen bilden. Diese kavernösen Vertiefungen wirken ähnlich einer Druckknopf-Verbindung zwischen Metallschicht und Graphit-Preß­ teil.
Nach dem elektrochemischen Behandeln wird der Kohlekommutator wie üblich verschiedenen Reinigungsschritten unterworfen. Danach erfolgt ebenfalls wie üblich das Aufbringen der Metallschicht auf die mit dem Kupferkörper zu verbindende Oberfläche des Kohlekommutators.

Claims (3)

1. Anwendung eines Verfahrens zur elektrochemischen Behandlung von Oberflächen, bei dem die Oberfläche als Anode geschaltet und in einer alkalischen Lösung behandelt wird, zum Aufrauhen der Oberfläche von Graphit-Preßmassen, die mit einem Bindemittel vernetzt sind, vor dem Aufbringen einer Metallschicht.
2. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Graphit-Preßmassen Metallzusätze enthalten.
3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1, zum Aufrauhen der Oberfläche von Kohlekommutatoren.
DE4134463A 1990-12-22 1991-10-18 Anwendung eines Verfahrens zur elektochemischen Behandlung von Oberflächen Expired - Lifetime DE4134463C2 (de)

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FR2607528B1 (fr) * 1986-12-02 1989-03-17 Onera (Off Nat Aerospatiale) Procede electrochimique de traitement de surface de carbone; carbone, notamment fibres de carbone, traite par ce procede et materiau composite comportant de telles fibres

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